Промышленные механические фильтры для воды: типы и характеристики

Механическая очистка является важным этапом водоподготовки на промышленных предприятиях. Она необходима для удаления твердых частиц и взвесей перед дальнейшей обработкой или сбросом воды в окружающую среду. В основе технологии лежит принцип процеживания воды и задерживания нерастворимых частиц посредством фильтрующего элемента.

Существует несколько ситуаций, когда установка подобных фильтров особенно важна:

• Когда для производства вода забирается из открытых источников (реки, озера, водохранилища) или из скважин, так как такая вода часто содержит большое количество взвешенных веществ.
• Когда вода используется в оборотных циклах предприятия.

Рассмотрим основные аспекты, связанные с применением промышленных механических фильтров для воды.

Основные аспекты работы промышленных механических фильтров

Фильтры механической очистки воды промышленные предназначены для удаления твердых частиц и взвесей перед дальнейшей обработкой или сбросом воды в окружающую среду. Они играют важную роль в системе очистки сточных вод на промышленных предприятиях. Принцип их работы похож на фильтрацию обычной воды, но с учётом особенностей сточных вод, которые могут содержать различные загрязнения, такие как масла, жиры, химические вещества и многое другое.

1. Типы механических фильтров

• Грубая очистка: предназначена для удаления крупных загрязнений, таких как песок, гравий, мусор.
• Тонкая очистка: удаляет мелкие взвеси, такие как мелкие частицы грунта, органические остатки.
• Специализированные фильтры: например, масловодоотделители, которые удаляют масляные и жировые включения.

2. Принципы работы

• Сетчатые и барабанные фильтры: вода проходит через вращающиеся барабаны или неподвижные сетки, где крупные частицы задерживаются. Такие фильтры могут использоваться для предварительной очистки воды перед более тонкой фильтрацией.
• Песчаные фильтры: вода проходит через слой песка, где частицы задерживаются между зернами песка. Это более тонкий метод фильтрации.
• Дисковые фильтры: состоят из пакета дисков с микрозазорами, через которые проходит вода. Частицы остаются в зазорах между дисками. Определенное количество таких дисков набирается в пакет, который насаживается на специальный полый шпиндель и сжимается пружиной.

3. Обратная промывка и самоочистка

Поскольку сточные воды содержат много загрязнений, фильтры часто оснащены системами автоматической обратной промывки. Вода подается в обратном направлении, чтобы вымыть накопленные загрязнения. Этот процесс может быть автоматическим или управляться вручную.

В некоторых системах используются вибрационные или скребковые механизмы для очистки сеток или дисков от накопившихся загрязнений.

4. Процесс фильтрации

Сточные воды подаются в фильтр под давлением. Загрязнения задерживаются на фильтрующем элементе, а очищенная вода поступает дальше в систему. Задержанные на фильтре частицы собираются и удаляются либо механически, либо в виде осадка, который затем отправляется на утилизацию.

5. Использование в промышленных системах

Механические фильтры используются на различных этапах очистки сточных вод, включая предварительную, промежуточную и финальную стадии. Они помогают снизить нагрузку на последующие стадии очистки, такие как химическая обработка, биологическая очистка или мембранные технологии.

6. Автоматизация и контроль

В промышленных системах фильтры часто интегрируются с системами автоматизированного управления, которые контролируют качество воды и своевременность промывки фильтров.

Эффективность механической очистки зависит от правильного выбора типа фильтра, частоты его очистки и настройки систем управления.

Ключевые факторы при выборе промышленных механических фильтров

При выборе промышленных механических фильтров необходимо учитывать несколько ключевых факторов:

1. Определение типа фильтрующего элемента: в промышленном сегменте наиболее правильным будет применение сетчатых фильтров с плетеной сеткой или применение дисковых фильтров. Применение других типов фильтрующих элементов (типа проволочных, спиральных, щелевых) в промышленности при высоких расходах считается нерациональным.
2. Определение требуемой производительности фильтра.
3. Определение качества исходной воды: необходимо сдать образцы воды в лабораторию. В паспортных данных указаны значения производительности при базовых значениях качества воды, поэтому при подборе фильтра следует учитывать реальные показатели качества воды.
4. Гранулометрический анализ воды по взвешенным веществам: необходимо определить распределение взвешенных веществ по размеру в воде. Это позволяет определить, какую сетку (диски) подобрать, чтобы отсеять частицы определенного размера.
5. Проведение пилотных испытаний: это важный момент при подборе фильтра.
6. Принятие решения по автоматизации фильтров: в некоторых случаях оптимальным являются фильтры с автоматическим режимом промывки.
7. Выбор поставщика фильтров: это важный момент, необходимо учитывать опыт компании, наличие сервисной поддержки и т.д.
8. В дальнейшем рассматриваем возможные варианты размещения фильтра или системы фильтров.

Типы промышленных фильтров и их характеристики

Рассмотрим более подробно некоторые типы промышленных фильтров механической очистки:

1. Сетчатые фильтры

Сетчатые фильтры с прямой или обратной промывкой часто используются в качестве первой ступени водоочистки. В качестве фильтрующего элемента используется плетеная сетка.

Преимущества:

• Простота устройства и обслуживания.
• Ресурс практически не ограничен.

2. Дисковые фильтры

Дисковые фильтры имеют тонкость фильтрации от 20 до 400 микрон. Они состоят из пакета дисков с микрозазорами, через которые проходит вода.

Преимущества:

• Эффективная очистка от мелких взвесей.
• Возможность автоматической промывки.

3. Картриджные фильтры

Картриджи для механической очистки воды состоят из многослойного фильтрующего материала. Твердые частицы и механические примеси, которые смогли преодолеть первый слой, задерживаются последующими слоями картриджа.

Недостатки:

• Картриджи необходимо периодически менять.

4. Засыпные фильтры

При грубой механической очистке могут использоваться промышленные фильтры для воды засыпного типа. Здесь вода с загрязнениями проходит сквозь слои разных зернистых и пористых материалов. Может быть выбрана однослойная или многослойная схема обработки.

Как выбрать промышленный фильтр для воды

Промышленные фильтры для обезжелезивания воды

Промышленные фильтры очистки воды этой категории удаляют марганец и железо. Некоторые системы вначале производят аэрацию, благодаря которой происходит «выталкивание» сероводорода и предварительное осаждение ионов металлов.

Для фильтрации используются различные окислители: кислород, перманганат натрия, озон и другие соединения.

Промышленные фильтры для удаления хлора и органических соединений

Промышленные фильтры такой категории очищают воду от остатков хлора и уменьшают концентрацию органических соединений до оптимальных значений. Также они удаляют запахи, улучшают органолептические свойства.

В качестве рабочего элемента обычно используется активированный уголь, но возможно применение искусственных сорбентов.

Промышленные фильтры для обеззараживания воды

Установки воздействуют на воду УФ-излучением, в результате чего погибают бактерии, грибки, вирусы, водоросли. Вода не теряет своих вкусовых качеств, остается неизменным ее химический состав, но она полностью обеззараживается.

Мембранные промышленные фильтры

Эти промышленные фильтры для очистки воды удаляют от 95 до 99 % оставшихся частиц. После них получается чистейшая, сильно обессоленная вода. Степень очистки зависит от количества ступеней фильтрации.

Функциональным элементом установки являются полупроницаемые мембраны, которые удаляют частицы, сопоставимые с молекулами веществ. Полученную воду часто используют в пищевой, фармацевтической и медицинской промышленности.

Основные требования к промышленным фильтрам

Основные требования, предъявляемые к работе промышленных фильтров механической очистки:

• Абсолютная экологическая безопасность для людей и окружающей среды.
• Низкое энергопотребление.
• Высокое качество работы и производительность.

Этапы водоподготовки на промышленных предприятиях

Водоподготовка для промышленных предприятий, как правило, начинается с проведения анализа поступающей воды в специальной лаборатории.

Основными методами водоочистки на промышленных предприятиях являются:

• Физический (механические фильтры, подогрев, рециркуляция, обеззараживание ультрафиолетовыми установками).
• Химический.
• Ультрафильтрация.
• Озонирование воды.

Сравнение промышленных и бытовых фильтров

Профессиональные фильтры более производительные, но, на первый взгляд, это никак не оправдывает огромную разницу в стоимости. Разберемся, является ли высокая стоимость объективной реальностью или это «заговор» недобросовестных производителей.

Факторы, влияющие на стоимость промышленных фильтров:

• Материалоемкость: промышленные водяные фильтры изготавливаются с более толстыми трубопроводами, что приводит к повышенному расходу сырья.
• Эксплуатационный резерв: при создании промышленного фильтра специалисты учитывают, что перемещать или модернизировать его в дальнейшем будет непросто, а иногда и невозможно.
• Ресурс выработки: промышленная фильтрация воды предполагает использование установок с гораздо большим, чем у бытовых приборов, сроком эксплуатации.
• Резервные линии: всегда предусматриваются резервные линии, которые быстро вводятся в работу в случае поломки или сервисного обслуживания основного оборудования.
• Низкие эксплуатационные затраты: профессиональное оборудование отличается высокими стартовыми затратами, однако должно иметь при этом недорогое сервисное обслуживание.

Исходя из перечисленных факторов, становится понятно, что стоимость промышленных водяных фильтров соответствует функционалу и качеству оборудования.

Таблица: Сравнение типов промышленных фильтров механической очистки

Тип фильтра	Принцип работы	Преимущества	Недостатки	Применение
Сетчатые фильтры	Прохождение воды через сетку	Простота, долговечность	Требуется периодическая очистка	Предварительная очистка, удаление крупных частиц
Дисковые фильтры	Прохождение воды через пакет дисков с микрозазорами	Высокая эффективность, автоматическая промывка	Более сложная конструкция	Тонкая очистка, удаление мелких взвесей
Картриджные фильтры	Прохождение воды через многослойный картридж	Простота замены картриджа	Необходимость периодической замены картриджа	Тонкая очистка, удаление специфических загрязнений
Засыпные фильтры	Прохождение воды через слои зернистых материалов	Эффективное удаление различных загрязнений	Требуется периодическая регенерация	Грубая очистка, удаление железа и марганца